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Cell:DNA损伤期间,基因转录发生什么?

来源:生物谷 2017-02-20 21:18


2017年2月20日/生物谷BIOON/---众所周知,当细胞中的DNA遭受损伤时,细胞作出的反应是激活特异性的基因,从而有助维护它的基因组完整性。然而,很少研究的是细胞实际上关闭它的绝大多数其他的基因。

在一项新的研究中,来自英国弗朗西斯-克里克研究所(Francis Crick Institute)的研究人员首次在分子水平上分析了这个现象。他们发现作为对DNA损伤作出的反应,所有基因的转录快速地和显著地放慢下来。他们也发现一个特殊的基因:由于这种放慢,它经转录产生一种更短的非编码RNA,而且是通过所谓的选择性剪接产生的。这种非编码RNA随后有助细胞在DNA损伤中存活下来。相关研究结果于2017年2月16日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“UV Irradiation Induces a Non-coding RNA that Functionally Opposes the Protein Encoded by the Same Gene”。

选择性剪接的重要性仍然充满争论;尽管之前人们猜测这个过程有助利用有限数量的基因在蛋白功能上产生巨大的复杂性,但是一些科学家最近坚称认为选择性剪接不是那么重要的,这是因为蛋白质组分析已表明大多数基因只有单个蛋白形式,这就提示着大多数经选择性剪接产生的基因转录本并没有功能。

这些研究人员描述的一个功能性的选择性剪接例子是基因ASCC3。基因ASCC3通常编码一种蛋白,但是当细胞中的DNA遭受损伤,基因转录放慢下来时,该基因经转录会产生一种更短的RNA分子。显著的是,这种RNA形式并不编码一种蛋白,因而是一种非编码RNA。他们发现事实上,这种选择性的非编码RNA是在这个发生DNA损伤的细胞中发现的一种稳定的转录本,并且在抵消这个基因编码的原始蛋白中发挥着作用。

论文通信作者、弗朗西斯-克里克研究所科学家Jesper Svejstrup说,“可能存在很多其他的基因类似于ASCC3基因;我们当然知道很多基因似乎在DNA损伤反应中发挥着类似的功能。在对其他的细胞应激作出的反应中,这些选择性的非编码RNA转录本可能也上调转录。确实,基因组中的很多基因表达短的RNA转录本,但是鉴于它们不能够编码蛋白,它们几乎总是被忽略掉。”

“既然我们知道同一个基因能够产生一种编码蛋白的RNA和一种具有重要功能的非编码RNA,人们将开始研究它们的非编码RNA的功能。我们的研究也说明了这些尚未研究的RNA转录本在生理和疾病中具有潜在的意义。”(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Laura Williamson, Marco Saponaro, Stefan Boeing et al. UV Irradiation Induces a Non-coding RNA that Functionally Opposes the Protein Encoded by the Same Gene. Cell, Published Online: February 16, 2017, doi:10.1016/j.cell.2017.01.019.

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